一、概念题(每空0.5分,共34分)1.现代操作系统的两个最基本的特征是(程序的并发执行)和(资源共享)。
2.操作系统是计算机系统中的一个(管理者),它管理和控制计算机系统中的(各种硬件和软件资源)。
3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为(分时系统),允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为(批处理系统),计算机系统能及时处理过程控制数据并做出响应的操作系统称为(实时系统)。
4.用户与操作系统之间的接口主要分为(命令接口)和(程序接口)两类。
5.作业的输入方式有五种,如联机输入方式、(脱机输入方式),(直接耦合方式),(SPOOLING系统)和(网络输入方式)。
6.进程控制块的初始化工作包括(标识信息),(处理机状态信息)和(处理机控制信息)。
7.程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特性,分别是:(间断性),(失去封闭性)和(不可再现性)。
8.进程是一个程序对某个数据集的(运行过程)。
9.如果系统有N个进程,则在等待队列中进程的个数最多可为(N-1)个。
10.在操作系统中,不可中断执行的操作称为(原语操作)。
11.如果信号量的当前值为-4,则表示系统中在该信号量上有(4)个等待进程。
12.在操作系统中引入线程概念的主要目的是(使得多个程序更好的并发执行同时有尽量减少系统的开销,有效的改善多处理机的性能)。
13.在单用户单任务环境下,用户独占全机,此时机内资源的状态,只能由运行程序的操作加以改变,此时的程序执行具有( 封闭性)性和( 可再现性)性。
14.并发程序之间的相互制约,是由于它们(相互合作)和( 共享资源)而产生的,因而导致程序在并发执行时,具有( 间断性)特征。
15.在多用户环境下,由多个程序共享一台计算机,机内资源的状态将由多个程序来改变,因此使程序失去了在顺序执行时具有的( 封闭性)和( 可再现性)特性。
16.进程最基本的特征是(动态性),因为进程的实质是程序的一次执行过程,而且该特征还表现在进程由( 创建)而产生,由( 调度)而执行,由( 撤销)而消亡,即进程具有一定的生命期。
17.在操作系统中,进程是一个( 资源分配)的基本单位,也是一个( 独立运行)和( 调度)的基本单位。
18.当前进程若因时间片用完而被暂停执行时,该进程应转变为( 就绪)状态;若因发生某事件而不被继续运行时,该进程应转变为(阻塞)状态。
处于就绪状态的进程被调度应转变为( 执行)状态。
19.用户为阻止进程继续运行,应利用( 挂起)原语;若进程正在执行,应转变为(静止阻塞)状态。
不久,若用户要恢复其运行,应利用(激活)原语,此时进程应转变为( 活动就绪)状态。
20.每执行一次V操作,表示(释放一个单位资源);若S.value <= 0,则表示(仍有请求该资源的进程被阻塞),此时应( 唤醒等待该资源的队首进程,并将之插入就绪队列)。
21.在利用信号量实现进程互斥时,应将( 临界区)置于(进入区)和(推出区)之间。
22.在每个进程中访问( 临界资源)的那段代码称为临界区。
为实现对它的共享,应保证进程( 互斥地)进入自己的临界区,为此在每个进程中的临界区前面应设置(P操作),在临界区之后应设置( V操作)。
23.进程通信的类型有( 共享存储区通讯)、(消息通讯)和( 管道通讯)三类。
为实现消息缓冲通信,在PCB中应增加( )、( )和( )三个数据项。
24.死锁是指在系统中的多个(进程)无限期地等待永远不会发生的条件。
25.死锁产生的必要条件有四个,即(互斥)、(不剥夺)、(请求与保持)(循环等待)26.对待死锁,一般应考虑死锁的预防、避免、检测和解除四个问题。
典型的银行家算法是属于(死锁的避免),破坏循环等待条件是属于(死锁预防),而剥夺资源是(死锁的解除)的基本方法。
27. 线程是(利用CPU的最小单位,调度和分配的基本单位,是花费最小的开销实体);线程基本上不拥有资源,并且可以并发操作。
二、选择题(每空0.5分,共15分)1.操作系统负责管理计算机系统的( C ),其中包括处理机、内存、外围设备和文件。
A、程序;B、文件;C、资源;D、进程2.操作系统是一种( B )。
A.应用软件B.系统软件C.通用软件D.工具软件3. 没有下列设备计算机无法工作( C ):A、硬盘;B、软盘;C、内存;D、打印机4.在单一处理器上,将执行时间有重叠的几个程序称为( C)A.顺序程序B.多道程序C.并发程序D.并行程序5.在下列系统中,( B)是实时系统。
A.计算机激光照排系统B.航空定票系统C.办公自动化系统D.计算机辅助设计系统6.引入多道程序的目的在于( A)。
A.充分利用CPU,减少CPU等待时间B.提高实时响应速度C.有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量D.充分利用存储器7.已经获得除( C )以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态A.存储器B.打印机C.CPU D.磁盘空间8.进程调度的关键问题:一是选择合理的( B),二是恰当地进行代码转换A.时间片间隔B.调度算法C.CPU速度D.内存空间9.在多进程的系统中,为了保证公共变量的完整性,各进程应互斥进入临界区,所谓临界区是指(D):A、一个缓冲区B、一段数据区C、同步机制D、一段程序10.一个进程是(C):A.由协处理机执行的一个程序 B.一个独立的程序 + 数据集C.PCB结构与程序和数据的组合 D.一个独立的程序11、操作系统中,当( B ),进程从执行状态转变为就绪状态。
A. 进程被进程调度程序选中,B.时间片完C. 等待某一事件D.等待的时间发生12、采用资源剥夺法可解除死锁,还可以采用( B )方法解除死锁A.执行并行操作B.撤消进程C.拒绝分配新资源D.修改信号量13、产生死锁的四个必要条件是:互斥、( B )循环等待和不剥夺。
A.请求与阻塞B.请求与保持C.请求与释放 D 释放与阻塞14、发生死锁的四个必要条件有四个,要防止死锁的发生,可以破坏这四个必要条件,但是破坏( A )是不太实际。
A.互斥B.不可抢占C.部分分配 D循环等待15、资源的按序分配策略可以破坏( D )A.互斥使用资源B.占有且等待资源C.非抢占资源 D循环等待资源16、在( C )的情况下,系统出现死锁。
A.计算机系统发生了重大故障B.有多个封锁的进程同时存在C.若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源D.资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数17、银行家算法是一种( B)算法。
A. 死锁解除B. 死锁避免C. 死锁预防 D死锁检测18、某系统中有3个并发进程,都需要同类资源4个,试问该系统不会产生死锁的最少资源数是( B )。
A. 9B.10C.11D. 1219、下面关于线程的说法,错误的是( D )A.同一进程中的线程可以共享该进程的内存空间B.线程是调度和执行单位C.不同的线程可执行相同的程序D.线程是资源分配单位20、下面关于进程和线程的说法,正确的是( B )A.线程是进程中可独立执行的子任务,一个进程可以包含一个或多个线程,一个线程可以属于一个或多个进程B.多线程技术具有明显的优越性,如速度快、通信简便、设备并行性高等C.由于线程不作为资源分配单位,线程之间可以无约束地并行执行D.线程又称为轻型进程,因为线程都比进程小三、简答题(每题2分,共36分)1、简述操作系统的五大管理功能。
作业管理:包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。
文件管理:又称为信息管理。
存储管理:实质是对存储“空间”的管理,主要指对内存的管理。
设备管理:实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。
进程管理:又称外理机管理,实质上是对处理机执行“时间”的管理,即如何将 CPU 真正合理地分配给每个任务2、什么是批处理系统?为什么要引入批处理系统?批处理系统指用户的作业成批的处理,作业建立、过渡、完成都自动由系统成批完成。
因为58~64 年,晶体管时代,计算机速度、容量、外设品种和数量等方面和第一代计算机相比都有了很大发展,计算机速度有几十倍、上百倍的提高,故使手工操作的慢速度和计算机运算的高速度之间形成一对矛盾。
只有设法去掉人工干预,实现作业自动过渡,这样就出现了成批处理3、什么叫多道程序?试述多道程序涉及技术的基本思想及特征,为什么对作业进行多道批处理可以提高系统效率?多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序,使它们在管理程序控制下,相互穿插还差运行。
当某道程序因某种原因不能继续运行下去时候,管理程序就将另一道程序投入运行,这样使几道程序在系统内并行工作,可使中央处理机及外设尽量处于忙碌状态,从而大大提高计算机使用效率。
在批处理系统中采用多道程序设计技术形成多道批处理系统,多个作业成批送入计算机,由作业调度程序自动选择作业运行,这样提高了系统效率。
4、何为分时系统?简述其特点。
分时系统采用时间片轮转办法,使一台计算机同时为多个终端服务。
特点:多路调制性:多个联机用户可同时使用一台计算机。
独占性:用户感觉不到其他人在和他一起共享计算机及资源。
交互性:用户可与计算机会话,提出要求、命令。
5、分时系统和实时系统有何不同?分时系统控制的主动权在计算机,计算机按一定时间间隔,以固定时间片或不固定时间片去轮流完成多个提交的任务,只是在用户反应相对较慢时,不感到机器“走开”。
而实时系统控制的主动权在用户,用户规定什么时间要计算机干什么,计算机不能“走开”。
分时系统通用性强,交互性强,及时响应性要求一般(通常数量级为秒);实时系统往往是专用的,系统与应用很难分离,常常紧密结合在一起,实时系统并不强调资源利用率,而更关心及时响应性(通常数量级为毫秒或微秒)、可靠性等。
6、实现多道程序解决哪些问题?首先包括分时使用硬件的硬件设计技术: CPU 和通道分时使用内存、只读存储器和数据通道等;通道与通道分时使用 CPU 、内存、通道的公用控制部分等;同一通道中的 I/O 又分时使用内存、通道等。
其次包括共享硬件和软件资源的软件设计技术:包括引入“进程”“线程”等技术。
7、分布式操作系统应具有哪些功能?分布式操作系统是一个完整的一体化的系统且又具有分布处理能力,运行在不具有共享内存的多台计算机上,但在用户眼里却象是一台计算机。
它的系统特征:①需要一个全局的文件系统;②所有 CPU 上运行同样的内核,统一的管理和控制机构,进行优化的协调工作;③要有一个单一的、全局的进程通信机制。
提供选择优化本地和远地的资源利用;④ 有全局的保护机制等。
它具有多机合作(自动的任务分配和协调系统可取得短的响应时间、高的吞吐量。
)和坚强性(一台计算机出现故障,不影响整个系统工作)。